Ph bazası. Güclü və zəif əsasların və turşuların məhlullarının pH-nın hesablanması. Dərs planı

Suyun ion məhsulu bölməsi üçün tapşırıqlar:

Tapşırıq 1. Suyun ion məhsulu nə adlanır? Nəyə bərabərdir? Suyun ion məhsulu üçün ifadənin törəməsini verin. Temperatur suyun ion məhsuluna necə təsir edir?

Qərar.

Su zəif elektrolitdir, onun molekulları az miqdarda ionlara parçalanır:

H 2 O ↔ H + + OH -

Tarazlıq sabiti Suyun dissosiasiya reaksiyası aşağıdakı formada olur:

K = /

22 ° K = 1,8 × 10 -16-da.

Dissosiasiya olunmuş su molekullarının konsentrasiyasını nəzərə almadan və 1000 q üçün 1 litr suyun kütləsini götürərək əldə edirik:

1000/18 = 55,56 q

K \u003d / 55,56 \u003d 1,8 × 10 -16

= 1,8 × 10 -16 55,56 = 1 10 -14

Məhlulun turşuluğunu təyin edir, - məhlulun qələviliyini təyin edir.

Təmiz suda = = 1 × 10 -7 .

Əsər adlanır

K H 2 O \u003d \u003d 1 10 -14

Suyun ion məhsulu temperaturun artması ilə artır, çünki suyun dissosiasiyası da artır.

Bir məhlulun turşuluğu adətən aşağıdakı kimi ifadə edilir:

Lg = pOH

pH< 7 asidik mühitdə

pH > 7 qələvi mühitdə

pH = 7 neytral mühitdə.

Ətraf mühitin turşuluğu istifadə edərək müəyyən edilə bilər.

Tapşırıq 2. pH-ı 13 olan 100 ml məhlulda neçə qram natrium hidroksid tam dissosiasiya vəziyyətindədir?

Qərar.

pH = -lg

10 -13 M

Qərar.

Müəyyən etmək üçün pH həll çevrilməlidir:

Fərz edək ki, məhlulun sıxlığı 1, onda V(məhlul) = 1000 ml, m(məhlul) = 1000 q.

1000 q məhlulda neçə qram ammonium hidroksid olduğunu tapaq:

100 q məhlulda 2 q NH 4 OH var

1000 q-da - x g NH 4 OH

M (NH 4 OH) \u003d 14 + 1 4 + 16 + 1 \u003d 35 q / mol

1 mol məhlulda 35 q NH 4 OH var

mol - 20 q NH 4 OH

üçün zəif əsaslar, NH 4 OH olan əlaqə etibarlıdır

\u003d K H 2 O / (K d. Əsas C əsas) 1/2

İstinad məlumatlarına görə, K d (NH 4 OH) \u003d 1.77 10 -5 tapırıq, sonra

10 -14 / (1,77 10 -5 0,57) 1/2 = 3,12 10 -12

pH \u003d -lg \u003d - lg 3.12 10 -12 \u003d 11.5

Qərar.

pH = -lg

10 - pH

10 -12,5 \u003d 3,16 10 -13 M

pOH = 14 -12,5 = 1,5

pOH=-lg

10 - pOH

10 -1,5 \u003d 3,16 10 -2 M

Tapşırıq 5. Güclü elektrolitin konsentratlı məhlulunun pH-ını tapın - 0,205 MHCl.

Qərar. Yüksək konsentrasiyada güclü elektrolit, onun aktiv konsentrasiyası həqiqi konsentrasiyadan fərqlidir. Elektrolitin fəaliyyəti üçün düzəliş edilməlidir. müəyyən edək ion gücü həll:

I = 1/2ΣC i z i 2, harada

C i və z i müvafiq olaraq ayrı-ayrı ionların konsentrasiyası və yükləridir

I \u003d ½ (0,205 1 2 + 0,205 1 2) \u003d 0,205

f H + = 0,83, onda

a H + = · f H + = 0,205 0,83 = 0,17

pH = -lg[ a H+ ] = -lg 0,17 = 0,77

Kateqoriyalar ,

IPV bu, hidrogen ionlarının və hidroksid ionlarının konsentrasiyasının məhsuluna bərabər olan su və hər hansı sulu məhlullar üçün müəyyən bir temperaturda sabit olan bir dəyərdir.

K(H2O) = *

K(H2O) = 1* (t = 25C)

Hidrogen indeksi (pH) mühitin turşuluğunun kəmiyyət xarakteristikasıdır, məhluldakı sərbəst hidrogen ionlarının konsentrasiyasının mənfi ondalıq loqarifminə bərabərdir.

Hidroksil indeksi (pOH) məhluldakı sərbəst hidroksid ionlarının konsentrasiyasının mənfi ondalık loqarifminə bərabər dəyərdir.

Neytral

qələvi

Güclü və zəif əsasların və turşuların məhlullarının pH-nın hesablanması.

Zəif turşu: pH=1/2pKk-1/2lgCk burada pK= -lgK zəif turşu və ya əsasın dissosiasiya sabitidir.

Zəif əsas: pH=14-1/2pKo+1/2lgCo

Güclü turşu: pH= -lg(zCk) burada z hidrogen ionlarının sayıdır.

Güclü əsas: pH=14+lg(zCo) burada z hidroksid ionlarının sayıdır.

pH tampon sistemlərinin hesablanması. Əsas tənliklər. Henderson-Hasselbach tənliyi.

Bufer məhlulları və ya sistemləri adlanır, onların pH-ı onlara az miqdarda güclü turşu və ya qələvi əlavə etməklə, eləcə də seyreltildikdə dəyişmir. Ən sadə tampon məhlulu zəif turşu və bu turşu ilə anion paylaşan duzun qarışığıdır. Məsələn, CH 3 COOH-sirkə turşusu və natrium asetat CH 3 COONa qarışığı.

Təsnifat: tərkibinə görə fərqləndirirlər

1) turşu - zəif turşu və onun duzundan ibarətdir. Məsələn: oksihemoqlobin, fosfat bikarbonat.

2) əsaslar zəif əsas və onun duzundan ibarətdir. Məsələn, ammonyak: amfoter, amfolitik - həm turşuların, həm də əsasların (protein tamponu) xüsusiyyətlərini nümayiş etdirən maddələrdən ibarətdir. Zəif turşunun HAn mol/l və onun duzunun KtAn mol/l-dən ibarət bufer sistemi üçün hidrogen ionlarının konsentrasiyası H + =K Han = Henderson-Hasselbax tənliyi adlanır, buna görə də H + =K HAn = burada K Han zəif turşunun sabit dissosiasiyasıdır. Hər iki hissənin loqarifmlərini götürərək işarələri tərsinə çevirərək, nəzərdən keçirilən bufer məhlulunun pH-ını hesablamaq üçün pH=p KHAn - lg tənliyinə gəlirik, burada p KHAn zəif turşu elektrik dissosiasiya sabitinin onluq loqarifmidir. Təxminən sabit səviyyədə güclü turşu və ya qələvi əlavə edildikdə, bufer məhlulunun pH-ı saxlamaq qabiliyyəti qeyri-məhdud deyil və B adlandırılan bufer tutumunun dəyəri ilə məhdudlaşır. Bufer tutumunun vahidi adətən qəbul edilir. belə bir tampon məhlulunun tutumu, pH-nın bir dəyişməsi 1 litr məhlul üçün 1 mol ekvivalent miqdarında güclü bir turşu və ya qələvi daxil edilməsini tələb edir. B tampon tutumu B= düsturu ilə hesablana bilər. Arterial qanın ümumi bufer tutumu 25,3 mmol/l-ə çatır, venoz qanda bir qədər aşağı olur və adətən 24,3 mmol/l artmır.

Ammonium xlorid məhlulu nümunəsində tamponun təsir mexanizmi.

Güclü bir turşu (HCl) əlavə etməklə

    Güclü turşu (HCl) zəif əsasla (NH4OH) reaksiya verir.

    Neytrallaşma reaksiyası baş verir və turşu ekvivalent miqdarda duzla əvəz olunur.

    Sərbəst hidroksid - ionların konsentrasiyası ammonium hidroksidinin potensial əsaslığına görə doldurulur və buna görə də məhlulun pH praktiki olaraq dəyişmir.

NH4OH+HCl=NH4Cl+H2O

NH4OH+H+Cl=NH4+Cl+H2O

Güclü əsas (NaOH) əlavə etməklə

    Qələvi (NaOH) duzla (NH4Cl) reaksiya verir.

    Zəif əsas (NH4OH) əmələ gəlir və məhlulun pH-ı dəyişmir.

NH4Cl+NaOH=NH4OH+NaCl

Hidrogen göstəricisi, pH(lat. səhondus hidrogenii- "hidrogenin çəkisi", tələffüz olunur "paş") turşuluğunu kəmiyyətcə ifadə edən məhluldakı hidrogen ionlarının aktivliyinin (yüksək seyreltilmiş məhlullarda, konsentrasiyaya ekvivalent) ölçüsüdür. Bir litr üçün mol ilə ifadə olunan hidrogen ionlarının aktivliyinin ondalık loqarifminə modul baxımından bərabər və işarəsi ilə əks:

pH tarixi.

anlayış pH 1909-cu ildə Danimarka kimyaçısı Sorensen tərəfindən təqdim edilmişdir. Göstərici deyilir pH (latın sözlərinin ilk hərflərinə görə hidrogen potensialı hidrogenin gücüdür və ya gölməçə hidrogen hidrogenin çəkisidir). Kimyada birləşmə pX adətən bərabər olan dəyəri bildirir lg X, lakin məktubla H bu halda hidrogen ionlarının konsentrasiyasını ifadə edin ( H+), daha doğrusu, hidronium ionlarının termodinamik aktivliyi.

pH və pOH ilə əlaqəli tənliklər.

pH dəyəri çıxışı.

25 °C-də təmiz suda hidrogen ionlarının konsentrasiyası ([ H+]) və hidroksid ionları ([ Oh− ]) eynidir və 10 −7 mol/l-ə bərabərdir, bu, [-ə bərabər olan suyun ion məhsulunun tərifindən aydın şəkildə irəli gəlir. H+] · [ Oh− ] və 10 −14 mol²/l² (25 °C-də) bərabərdir.

Əgər məhlulda iki növ ionun konsentrasiyası eynidirsə, o zaman məhlulun neytral reaksiya verdiyi deyilir. Suya turşu əlavə edildikdə hidrogen ionlarının konsentrasiyası artır və hidroksid ionlarının konsentrasiyası azalır, əsas əlavə edildikdə, əksinə, hidroksid ionlarının miqdarı artır və hidrogen ionlarının konsentrasiyası azalır. Nə vaxt [ H+] > [Oh− ] məhlulun turşulu olduğu deyilir və [ Oh − ] > [H+] - qələvi.

Təmsil etməyi daha rahat etmək, mənfi eksponentdən xilas olmaq üçün hidrogen ionlarının konsentrasiyası əvəzinə onların hidrogen eksponenti olan əks işarə ilə alınan onluq loqarifmindən istifadə olunur - pH.

Məhlulun əsaslıq indeksi pOH.

Bir az daha az populyarlıq bunun əksidir pH dəyər - həllin əsaslılıq indeksi, pOH, bu, ionların məhlulunda konsentrasiyanın onluq loqarifminə (mənfi) bərabərdir Oh − :

25 ° C-də hər hansı bir sulu məhlulda olduğu kimi, bu temperaturda:

Müxtəlif turşuluq məhlullarında pH dəyərləri.

  • Məşhur inancın əksinə olaraq, pH 0 - 14 intervalından başqa dəyişə bilər, həm də bu hədləri aşa bilər. Məsələn, hidrogen ionlarının konsentrasiyasında [ H+] = 10 −15 mol/l, pH= 15, 10 mol / l hidroksid ionlarının konsentrasiyasında pOH = −1 .

Çünki 25 °C-də (standart şərtlər) [ H+] [Oh − ] = 10 14 , aydındır ki, bu temperaturda pH + pOH = 14.

Çünki turşu məhlullarında [ H+] > 10 −7 , bu o deməkdir ki, turşu məhlullar üçün pH < 7, соответственно, у щелочных растворов pH > 7 , pH neytral məhlullar 7. Daha yüksək temperaturda suyun elektrolitik dissosiasiya konstantası artır, bu o deməkdir ki, suyun ion məhsulu artır, onda neytral olacaq. pH= 7 (kimi eyni vaxtda artan konsentrasiyalara uyğundur H+, və Oh−); temperaturun azalması ilə, əksinə, neytral pH artır.

pH dəyərinin təyini üsulları.

Dəyəri müəyyən etmək üçün bir neçə üsul var pH həllər. PH dəyəri göstəricilərdən istifadə etməklə təxminən təxmin edilir, istifadə edərək dəqiqliklə ölçülür pH-metr və ya turşu-qələvi titrləmə aparmaqla analitik olaraq təyin edilir.

  1. Hidrogen ionlarının konsentrasiyasını təxmini qiymətləndirmək üçün tez-tez istifadə olunur turşu-əsas göstəriciləri- rəngi asılı olan üzvi boyalar pH mühit. Ən məşhur göstəricilər bunlardır: lakmus, fenolftalein, metil narıncı (metil narıncı) və s. Göstəricilər 2 müxtəlif rəngli formada ola bilər - ya asidik, həm də əsas. Bütün göstəricilərin rəng dəyişikliyi onların turşuluq diapazonunda baş verir, çox vaxt 1-2 ədəd.
  2. İşçi ölçmə intervalını artırmaq üçün pH müraciət edin universal göstərici, bir neçə göstəricinin qarışığıdır. Universal göstərici turşdan qələvi bölgəyə keçərkən rəngi ardıcıl olaraq qırmızıdan sarıya, yaşıla, mavidən bənövşəyə dəyişir. Təriflər pH indikator üsulu buludlu və ya rəngli məhlullar üçün çətindir.
  3. Xüsusi bir cihazın istifadəsi - pH-metr - ölçməyə imkan verir pH daha geniş diapazonda və daha dəqiq (0,01 vahidə qədər). pH) göstəricilərlə müqayisədə. İonometrik təyinetmə üsulu pH potensialı ionların konsentrasiyasından asılı olan şüşə elektrodu ehtiva edən millivoltmetr-ionometr ilə qalvanik dövrənin EMF-nin ölçülməsinə əsaslanır. H+ətrafdakı məhlulda. Metod, xüsusilə seçilmiş diapazonda göstərici elektrodunun kalibrlənməsindən sonra yüksək dəqiqliyə və rahatlığa malikdir. pH, bu da ölçməyə imkan verir pH qeyri-şəffaf və rəngli həllərdir və buna görə də tez-tez istifadə olunur.
  4. Analitik həcm metoduturşu-əsas titrləmə- məhlulların turşuluğunun təyini üçün də dəqiq nəticələr verir. Məlum konsentrasiyalı məhlul (titrant) sınanacaq məhlula damcı-damcı əlavə edilir. Onlar qarışdırıldıqda kimyəvi reaksiya baş verir. Ekvivalentlik nöqtəsi - titrantın reaksiyanı tamamlamaq üçün kifayət qədər olduğu an - bir göstəricidən istifadə edərək müəyyən edilir. Bundan sonra əlavə edilən titrant məhlulunun konsentrasiyası və həcmi məlumdursa, məhlulun turşuluğu təyin edilir.
  5. pH:

0,001 mol/L HCl 20 °C-də var pH=3, 30 °C-də pH=3,

0,001 mol/L NaOH 20 °C-də var pH=11.73, 30 °C-də pH=10.83,

Temperaturun qiymətlərə təsiri pH hidrogen ionlarının (H+) müxtəlif dissosiasiyasını izah edin və eksperimental xəta deyil. Temperatur effekti elektron şəkildə kompensasiya edilə bilməz pH-metr.

Kimya və biologiyada pH-ın rolu.

Ətraf mühitin turşuluğu əksər kimyəvi proseslər üçün vacibdir və müəyyən bir reaksiyanın baş vermə ehtimalı və ya nəticəsi çox vaxt ondan asılıdır. pH mühit. Müəyyən bir dəyəri saxlamaq üçün pH laboratoriya tədqiqatları zamanı və ya istehsalda reaksiya sistemində, demək olar ki, sabit dəyəri saxlamaq üçün bufer məhlullarından istifadə olunur pH seyreltildikdə və ya məhlula az miqdarda turşu və ya qələvi əlavə edildikdə.

Hidrogen göstəricisi pH tez-tez müxtəlif bioloji mühitlərin turşu-qələvi xüsusiyyətlərini xarakterizə etmək üçün istifadə olunur.

Biokimyəvi reaksiyalar üçün canlı sistemlərdə baş verən reaksiya mühitinin turşuluğu böyük əhəmiyyət kəsb edir. Bir məhlulda hidrogen ionlarının konsentrasiyası tez-tez zülalların və nuklein turşularının fiziki-kimyəvi xassələrinə və bioloji aktivliyinə təsir göstərir, buna görə də turşu-əsas homeostazını qorumaq bədənin normal fəaliyyəti üçün müstəsna əhəmiyyət kəsb edən bir vəzifədir. Optimalın dinamik saxlanması pH bioloji mayelər bədənin tampon sistemlərinin təsiri altında əldə edilir.

İnsan bədənində müxtəlif orqanlarda pH dəyəri fərqlidir.

Bəzi mənalar pH.

Maddə

qurğuşun batareyalarında elektrolit

Mədə şirəsi

Limon suyu (5% limon turşusu məhlulu)

yemək sirkəsi

Coca Cola

alma şirəsi

Sağlam insanın dərisi

Turşulu yağış

İçməli su

25 ° C-də təmiz su

Dəniz suyu

Əllər üçün sabun (yağlı).

Ammonyak

ağartıcı (ağartma)

Konsentratlı qələvi məhlullar

Oğlan tam işləmək istəmir, həmişə bəhanələri var, deyirlər, yenə özümü pis hiss edəcəm və bütün bunlar. Magistraturada bal oxuyur, həftədə bir dəfə qoşa olur, müəllimlərlə razılaşdı. Təhsilimi əldən verməmək üçün rəsmi olaraq iş tapa bilmirəm (iştirak üçün ballarımız var) .. üstəlik bu, indi yaxşı səbəb hesab edilmir, ixtisas üzrə pulsuz yazışma yoxdur. İndi pul yoxdur, heç olmasa nəsə qazanmaq üçün işdə qalmasını xahiş edirəm. Onun işlədiyi şirkət hələ məni götürmür. Cavabında mənə 25-1000 bəhanə gətirdi, sonra universitet, sonra iş, sonra birdən özümü qışdakı kimi pis hiss edirəm, təzyiq qatı ilə uzananda. Gəzintiləri üçün həmişə anasından pul istəyir, mənimkindən isə kirayə pulu silkələyir. Valideynlərim hələ pul verə bilmirlər, çünki. ondan əvvəl bacıların yarışlara pul lazımdı, anam və bacımın ürəyində problem var idi və müalicəyə və dərmana ehtiyacı var idi, qardaşım danışmadı, anam ona iynə və dərman (iynə + vitamin) üçün 8 minə yaxın verdi. Düşünmürəm ki, o, mənim valideynlərimlə maraqlanmır. Və ümumiyyətlə, anası anamla ayda 3 min verəcəyinə "razılaşdı", amma anam mümkünsə dedi. Bundan əvvəl ata problemlər başlayana qədər sakitcə verdi. Anası isə qaçaraq anama səsləndi ki, pul vermirsən, “guya” razılaşdıq, sonra dedilər ki, 10 min hazırla (belə pulu haradan almışam). Ailəmdə yalnız atam işləyir, ana kasetdə işləyir, amma işə çağırmırlar. Şəhərdə mağaza şəhər üzrə satış planının yarısını yerinə yetirmir. Ailəsində qara işləyirlər, o anası, o ögey atası. Valideynlərim ağ paltardadır. Onun ailəsində 4 nəfər var, onu hesabla, məndə 6 nəfər mənimlədir.. Bu gün yarım ştatlı iş haqqında soruşdum, amma 9-20: 00-a qədər işləmək üçün gündə 600 rubl var.. Xs zəng edəndə . Atam növbətçidir, sosial təqaüd üçün də sənəd toplaya bilmirik ..

Baxın

Tanışlıq, Sevgi, Münasibətlər Mən başa düşürəm ki, bir gənc Conni Depp var (yaxşı, ya da orada ən çox bəyəndiyiniz şəxs), yaraşıqlı, cəsarətli, məxmər baritonlu. Qadınların özlərinin girmək arzusunda olduğu çarpayıda kişi. Onda öz inamımı anlayıram. Və sonra belə bir adam birbaşa heç bir şey təklif etməyəcək, ehtirasları alovlandıracaq və hər şey rəvan və təbii şəkildə baş verəcəkdir. Və nə qədər hallar olur ki, bəzi Vasek oturub soruşur: niyə yanıma gəlmisən?))) O özünü belə qarşısıalınmaz hesab edir? Onu ilk dəfə görən hər hansı qadın artıq ziyafətə davam etməyi xəyal edir?

Təmiz su çox zəif elektrolitdir. Suyun dissosiasiya prosesini aşağıdakı tənlik ilə ifadə etmək olar: HOH ⇆ H + + OH - . Suyun dissosiasiyası səbəbindən istənilən sulu məhlulda həm H + ionları, həm də OH - ionları olur. Bu ionların konsentrasiyası istifadə edərək hesablana bilər su üçün ion məhsul tənlikləri

C (H +) × C (OH -) \u003d K w,

Kw haradadır suyun ion məhsulu sabiti ; 25°C-də K w = 10 –14 .

H+ və OH ionlarının konsentrasiyası eyni olan məhlullara neytral məhlullar deyilir. Neytral bir məhlulda C (H +) \u003d C (OH -) \u003d 10 -7 mol / l.

Turşu məhlulda C(H +) > C(OH -) və suyun ion məhsulunun tənliyindən aşağıdakı kimi C(H +) > 10 -7 mol/l və C (OH -)< 10 –7 моль/л.

Qələvi məhlulda C (OH -) > C (H +); C(OH –) > 10 –7 mol/l və C(H +) isə< 10 –7 моль/л.

pH sulu məhlulların turşuluğunu və ya qələviliyini xarakterizə edən dəyərdir; bu dəyər deyilir pH göstəricisi və düsturla hesablanır:

pH \u003d -lg C (H +)

Turşu pH məhlulunda<7; в нейтральном растворе pH=7; в щелочном растворе pH>7.

"Hidrogen indeksi" (pH) anlayışına bənzətməklə, "hidroksil" indeks (pOH) anlayışı təqdim olunur:

pOH = –lg C(OH –)

Hidrogen və hidroksil göstəriciləri nisbətlə əlaqələndirilir

Hidroksil indeksi qələvi məhlullarda pH-ı hesablamaq üçün istifadə olunur.

Sülfürik turşusu, seyreltilmiş məhlullarda dönməz şəkildə və tamamilə sxemə görə dissosiasiya olunan güclü elektrolitdir: H 2 SO 4 ® 2 H + + SO 4 2–. Dissosiasiya prosesi tənliyindən görünə bilər ki, C (H +) \u003d 2 C (H 2 SO 4) \u003d 2 × 0,005 mol / l \u003d 0,01 mol / l.

pH \u003d -lg C (H +) \u003d -lg 0,01 \u003d 2.



Natrium hidroksid güclü elektrolitdir, geri dönməz şəkildə və sxemə uyğun olaraq tamamilə dissosiasiya olunur: NaOH ® Na + +OH -. Dissosiasiya prosesinin tənliyindən görmək olar ki, C (OH -) \u003d C (NaOH) \u003d 0,1 mol / l.

pOH \u003d -lg C (H +) \u003d -lg 0,1 \u003d 1; pH = 14 - pOH = 14 - 1 = 13.

Zəif elektrolitin dissosiasiyası tarazlıq prosesidir. Zəif elektrolitin dissosiasiya prosesi üçün yazılan tarazlıq sabiti adlanır dissosiasiya sabiti . Məsələn, sirkə turşusunun dissosiasiya prosesi üçün

CH 3 COOH ⇆ CH 3 COO - + H +.

Çoxəsaslı turşunun dissosiasiyasının hər bir mərhələsi onun dissosiasiya sabiti ilə xarakterizə olunur. Dissosiasiya sabiti - istinad dəyəri; sm. .

Zəif elektrolitlərin məhlullarında ion konsentrasiyalarının (və pH) hesablanması tarazlıq sabitinin məlum olduğu və reaksiyada iştirak edən maddələrin tarazlıq konsentrasiyalarını tapmaq lazım olduğu halda kimyəvi tarazlıq probleminin həllinə endirilir (bax. misal 6.2 - tip 2 problem).

NH 4 OH-nin 0,35% həllində ammonium hidroksidinin molar konsentrasiyası 0,1 mol / l təşkil edir (faiz konsentrasiyasının molara çevrilməsi nümunəsi - misal 5.1-ə baxın). Bu dəyərə çox vaxt C 0 deyilir. C 0 məhluldakı ümumi elektrolit konsentrasiyasıdır (dissosiasiyadan əvvəl elektrolit konsentrasiyası).

NH 4 OH sulu məhlulda geri dönən dissosiasiya olunan zəif elektrolit hesab olunur: NH 4 OH ⇆ NH 4 + + OH – (həmçinin səhifə 5-də 2-ci qeydə baxın). Dissosiasiya sabiti K = 1,8 10 -5 (istinad dəyəri). Zəif bir elektrolit natamam dissosiasiya olunduğundan, x mol / l NH 4 OH dissosiasiya olunduğunu güman edəcəyik, onda ammonium ionlarının və hidroksid ionlarının tarazlıq konsentrasiyası da x mol / l-ə bərabər olacaqdır: C (NH 4 +) \u003d C (OH -) \u003d x mol/l. Ayrılmamış NH 4 OH-nin tarazlıq konsentrasiyası: C (NH 4 OH) \u003d (C 0 -x) \u003d (0,1-x) mol / l.

Bütün hissəciklərin x ilə ifadə olunan tarazlıq konsentrasiyalarını dissosiasiya sabiti tənliyinə əvəz edirik:

.

Çox zəif elektrolitlər bir qədər dissosiasiya olunur (x ® 0) və məxrəcdəki x termin kimi nəzərə alına bilməz:

.

Adətən, ümumi kimya məsələlərində məxrəcdəki x nəzərə alınmır, əgər (bu halda x - dissosiasiya olunmuş elektrolitin konsentrasiyası - C 0 - məhluldakı elektrolitin ümumi konsentrasiyası ilə müqayisədə 10 və ya daha az dəfə fərqlənirsə) .


C (OH -) \u003d x \u003d 1,34 ∙ 10 -3 mol / l; pOH \u003d -lg C (OH -) \u003d -lg 1,34 ∙ 10 -3 \u003d 2,87.

pH = 14 - pOH = 14 - 2.87 = 11.13.

Dissosiasiya dərəcəsi elektrolit dissosiasiya olunmuş elektrolitin (x) konsentrasiyasının ümumi elektrolit konsentrasiyasına (C 0) nisbəti kimi hesablana bilər:

(1,34%).

Birincisi, siz faiz konsentrasiyasını molara çevirməlisiniz (misal 5.1-ə baxın). Bu halda, C 0 (H 3 PO 4) = 3,6 mol / l.

Çoxəsaslı zəif turşuların məhlullarında hidrogen ionlarının konsentrasiyasının hesablanması yalnız dissosiasiyanın birinci mərhələsi üçün aparılır. Düzünü desək, zəif çoxəsaslı turşunun məhlulunda hidrogen ionlarının ümumi konsentrasiyası dissosiasiyanın hər mərhələsində əmələ gələn H + ionlarının konsentrasiyalarının cəminə bərabərdir. Məsələn, fosfor turşusu üçün C(H +) cəmi = C(H +) hər biri 1 mərhələ + C(H +) hər biri 2 mərhələ + C(H +) hər biri 3 mərhələ. Bununla belə, zəif elektrolitlərin dissosiasiyası əsasən birinci mərhələdə, ikinci və sonrakı mərhələlərdə isə - kiçik dərəcədə, buna görə də baş verir.

2 mərhələdə C(H +) ≈ 0, C(H +) 3 mərhələdə ≈ 0 və C(H +) cəmi ≈ C(H +) 1 mərhələdə.

Fosfor turşusu birinci mərhələdə x mol / l dissosiasiya olunsun, sonra H 3 PO 4 ⇆ H + + H 2 PO 4 dissosiasiya tənliyindən - bundan belə nəticə çıxır ki, H + və H 2 PO 4 - ionlarının tarazlıq konsentrasiyaları da olacaq. x mol / l-ə bərabərdir və dissosiasiya olunmamış H 3 PO 4-ün tarazlıq konsentrasiyası (3,6-x) mol/l-ə bərabər olacaqdır. X vasitəsilə ifadə olunan H + və H 2 PO 4 - ionlarının və H 3 PO 4 molekullarının konsentrasiyalarını birinci mərhələ üçün dissosiasiya sabitinin ifadəsinə əvəz edirik (K 1 \u003d 7.5 10 -3 - istinad dəyəri):

K 1 /C 0 \u003d 7,5 10 -3 / 3,6 \u003d 2,1 10 -3< 10 –2 ; следовательно, иксом как слагаемым в знаменателе можно пренебречь (см. также пример 7.3) и упростить полученное выражение.

;

mol/l;

C (H +) \u003d x \u003d 0,217 mol / l; pH \u003d -lg C (H +) \u003d -lg 0,217 \u003d 0,66.

(3,44%)

Tapşırıq nömrəsi 8

a) güclü turşuların və əsasların məhlullarının pH-ını hesablayın; b) zəif elektrolit məhlulu və bu məhlulda elektrolitlərin dissosiasiya dərəcəsi (cədvəl 8). 1 q/ml-ə bərabər olan məhlulların sıxlığını götürün.


Cədvəl 8 - 8 nömrəli tapşırığın şərtləri

seçim nömrəsi. a b seçim nömrəsi. a b
0,01M H 2 SO 4; 1% NaOH 0,35% NH4OH
0,01MCa(OH) 2; 2% HNO3 1% CH3COOH 0,04M H 2 SO 4; 4% NaOH 1% NH4OH
0,5M HClO 4; 1% Ba(OH)2 0,98% H3PO4 0,7M HClO 4; 4%Ba(OH)2 3% H3PO4
0,02M LiOH; 0,3% HNO3 0,34% H2S 0,06M LiOH; 0,1% HNO3 1,36% H2S
0,1M HMnO4; 0,1% KOH 0,031% H2CO3 0,2M HMnO4; 0,2% KOH 0,124% H 2 CO 3
0,4M HCl; 0,08% Ca(OH)2 0,47% HNO2 0,8 MHCl; 0,03% Ca(OH)2 1,4% HNO2
0,05M NaOH; 0,81% HBr 0,4% H2SO3 0,07M NaOH; 3,24% HBr 1,23% H2SO3
0,02M Ba(OH)2; 0,13% HI 0,2% HF 0,05M Ba(OH) 2; 2.5% HI 2% HF
0,02M H 2 SO 4; 2% NaOH 0,7% NH4OH 0,06 MH 2 SO 4; 0,8% NaOH 5% CH3COOH
0,7M HClO 4; 2%Ba(OH)2 1,96% H3PO4 0,08M H 2 SO 4; 3% NaOH 4% H3PO4
0,04 MLiOH; 0,63% HNO 3 0,68% H2S 0,008 MHI; 1,7%Ba(OH)2 3,4% H2S
0,3 MHMnO 4; 0,56% KOH 0,062% H2CO3 0,08M LiOH; 1,3% HNO3 0,2% H2CO3
0,6M HCl; 0,05% Ca(OH)2 0,94% HNO2 0,01M HMnO4; 1% KOH 2,35% HNO2
0,03M NaOH; 1,62% HBr 0,82% H2SO3 0,9 MHCl; 0,01% Ca(OH)2 2% H2SO3
0,03M Ba(OH)2; 1.26% HI 0,5% HF 0,09M NaOH; 6,5% HBr 5% HF
0,03M H 2 SO 4; 0,4% NaOH 3% CH3COOH 0,1M Ba(OH)2; 6,4% HI 6% CH3COOH
0,002 MHI; 3% Ba(OH)2 1% HF 0,04MH 2 SO 4; 1,6% NaOH 3,5% NH4OH
0,005 MHBr; 0,24% LiOH 1,64% H2SO3 0,001M HI; 0,4%Ba(OH)2 5% H3PO4

Misal 7.5 200 ml 0,2M H 2 SO 4 məhlulu və 300 ml 0,1 M NaOH məhlulu qarışdırıldı. Yaranan məhlulun pH-ını və bu məhluldakı Na + və SO 4 2- ionlarının konsentrasiyalarını hesablayın.

H 2 SO 4 + 2 NaOH → Na 2 SO 4 + 2 H 2 O reaksiya tənliyini qısaldılmış ion-molekulyar formaya gətirək: H + + OH - → H 2 O

İon-molekulyar reaksiya tənliyindən belə çıxır ki, reaksiyaya yalnız H + və OH - ionları daxil olur və su molekulunu əmələ gətirir. Na + və SO 4 2– ionları reaksiyada iştirak etmir, buna görə də reaksiyadan sonra onların miqdarı reaksiyadan əvvəlki ilə eynidir.

Reaksiyadan əvvəl maddələrin miqdarının hesablanması:

n (H 2 SO 4) \u003d 0,2 mol / l × 0,1 l \u003d 0,02 mol \u003d n (SO 4 2-);

n (H +) \u003d 2 × n (H 2 SO 4) \u003d 2 × 0,02 mol \u003d 0,04 mol;

n (NaOH) \u003d 0,1 mol / l 0,3 l \u003d 0,03 mol \u003d n (Na +) \u003d n (OH -).

OH ionları - - çatışmazlığı; tam reaksiya verirlər. Onlarla birlikdə eyni miqdarda (yəni 0,03 mol) H + ionları reaksiya verəcəkdir.

Reaksiyadan sonra ionların sayının hesablanması:

n (H +) \u003d n (H +) reaksiyadan əvvəl - n (H +) reaksiya verdi \u003d 0,04 mol - 0,03 mol \u003d 0,01 mol;

n(Na +) = 0,03 mol; n(SO 4 2–) = 0,02 mol.

Çünki seyreltilmiş məhlullar qarışdırılır

V ümumi. "H 2 SO 4 + V NaOH məhlulunun həlli" 200 ml + 300 ml \u003d 500 ml \u003d 0,5 l.

C(Na +) = n(Na ​​+) / Vtot. \u003d 0,03 mol: 0,5 l \u003d 0,06 mol / l;

C(SO 4 2-) = n(SO 4 2-) / Vtot. \u003d 0,02 mol: 0,5 l \u003d 0,04 mol / l;

C(H +) = n(H +) / Vtot. \u003d 0,01 mol: 0,5 l \u003d 0,02 mol / l;

pH \u003d -lg C (H +) \u003d -lg 2 10 -2 \u003d 1.699.

Tapşırıq nömrəsi 9

Güclü turşu məhlulunu qələvi məhlulu ilə qarışdırmaqla əmələ gələn məhluldakı turşu qalıqlarının metal kationlarının və anionlarının pH və molar konsentrasiyalarını hesablayın (cədvəl 9).

Cədvəl 9 - 9 nömrəli tapşırığın şərtləri

seçim nömrəsi. seçim nömrəsi. Turşu və qələvi məhlulların həcmləri və tərkibi
300 ml 0,1M NaOH və 200 ml 0,2M H 2 SO 4
2 l 0,05M Ca(OH) 2 və 300 ml 0,2M HNO 3 0,5 l 0,1 M KOH və 200 ml 0,25 M H 2 SO 4
700 ml 0,1M KOH və 300 ml 0,1M H 2 SO 4 1 L 0,05 M Ba(OH) 2 və 200 ml 0,8 M HCl
80 ml 0,15 M KOH və 20 ml 0,2 M H 2 SO 4 400ml 0.05M NaOH və 600ml 0.02M H 2 SO 4
100 ml 0,1 M Ba(OH) 2 və 20 ml 0,5 M HCl 250 ml 0,4M KOH və 250 ml 0,1M H 2 SO 4
700ml 0.05M NaOH və 300ml 0.1M H 2 SO 4 200ml 0.05M Ca(OH) 2 və 200ml 0.04M HCl
50 ml 0,2 M Ba(OH) 2 və 150 ​​ml 0,1 M HCl 150ml 0.08M NaOH və 350ml 0.02M H 2 SO 4
900ml 0.01M KOH və 100ml 0.05M H 2 SO 4 600 ml 0,01 M Ca(OH) 2 və 150 ​​ml 0,12 M HCl
250 ml 0,1M NaOH və 150 ​​ml 0,1M H 2 SO 4 100 ml 0,2 M Ba(OH) 2 və 50 ml 1 M HCl
1 l 0,05 M Ca (OH) 2 və 500 ml 0,1 M HNO 3 100 ml 0,5M NaOH və 100 ml 0,4M H 2 SO 4
100 ml 1M NaOH və 1900 ml 0,1M H 2 SO 4 25 ml 0,1M KOH və 75 ml 0,01M H 2 SO 4
300 ml 0,1 M Ba(OH) 2 və 200 ml 0,2 M HCl 100 ml 0,02 M Ba(OH) 2 və 150 ​​ml 0,04 M HI
200 ml 0,05M KOH və 50 ml 0,2M H 2 SO 4 1 l 0,01M Ca (OH) 2 və 500 ml 0,05M HNO 3
500ml 0.05M Ba(OH) 2 və 500ml 0.15M HI 250 ml 0,04 M Ba(OH) 2 və 500 ml 0,1 M HCl
1 l 0,1M KOH və 2 l 0,05M H 2 SO 4 500 ml 1M NaOH və 1500 ml 0,1M H 2 SO 4
250ml 0.4M Ba(OH) 2 və 250ml 0.4M HNO 3 200 ml 0,1 M Ba(OH) 2 və 300 ml 0,2 M HCl
80 ml 0,05M KOH və 20 ml 0,2M H 2 SO 4 50 ml 0,2M KOH və 200 ml 0,05M H 2 SO 4
300 ml 0,25 M Ba(OH) 2 və 200 ml 0,3 M HCl 1 l 0,03M Ca (OH) 2 və 500 ml 0,1M HNO 3

DUZUN HİDROLİZİ

Hər hansı bir duz suda həll edildikdə, bu duz kationlara və anionlara ayrılır. Əgər duz güclü əsas kation və zəif turşu anionundan (məsələn, kalium nitrit KNO 2) əmələ gəlirsə, onda nitrit ionları H+ ionlarına bağlanaraq onları su molekullarından ayıraraq zəif azot turşusunun əmələ gəlməsinə səbəb olur. . Bu qarşılıqlı təsir nəticəsində həlldə bir tarazlıq qurulacaq:

NO 2 - + HOH ⇆ HNO 2 + OH -

KNO 2 + HOH ⇆ HNO 2 + KOH.

Beləliklə, anionla hidrolizləşən duzun məhlulunda OH ionlarının artıqlığı meydana çıxır (mühitin reaksiyası qələvidir; pH > 7).


Əgər duz zəif əsas kationından və güclü turşu anionundan (məsələn, ammonium xlorid NH 4 Cl) əmələ gəlirsə, zəif əsasın NH 4 + kationları OH ionlarını - su molekullarından parçalayacaq və zəif dissosiasiyaya uğrayacaq. elektrolit - ammonium hidroksid 1.

NH 4 + + HOH ⇆ NH 4 OH + H + .

NH 4 Cl + HOH ⇆ NH 4 OH + HCl.

Kation tərəfindən hidrolizə edilmiş duzun məhlulunda H + ionlarının artıqlığı görünür (mühitin reaksiyası turşu pH-dır.< 7).

Zəif əsas kationı və zəif turşu anionu (məsələn, ammonium flüorid NH 4 F) tərəfindən əmələ gələn duzun hidrolizi zamanı zəif əsas kationları NH 4 + OH - ionlarına bağlanır, onları su molekullarından ayırır və zəif turşu anionları F - H + ionlarına bağlanır, nəticədə zəif əsas NH 4 OH və zəif HF turşusu əmələ gəlir: 2

NH 4 + + F - + HOH ⇆ NH 4 OH + HF

NH 4 F + HOH ⇆ NH 4 OH + HF.

Duz məhlulunda həm kation, həm də anion tərəfindən hidroliz olunan mühitin reaksiyası hidroliz nəticəsində əmələ gələn zəif dissosiasiya olunan elektrolitlərdən hansının daha güclü olması ilə müəyyən edilir (bunu dissosiasiya sabitlərini müqayisə etməklə tapmaq olar). NH 4 F-nin hidrolizi vəziyyətində mühit asidik olacaq (pH<7), поскольку HF – более сильный электролит, чем NH 4 OH: KNH 4 OH = 1,8·10 –5 < K H F = 6,6·10 –4 .

Beləliklə, hidroliz (yəni su ilə parçalanma) əmələ gələn duzlara məruz qalır:

- güclü əsasın katyonu və zəif turşunun anionu (KNO 2, Na 2 CO 3, K 3 PO 4);

- zəif əsasın katyonu və güclü turşunun anionu (NH 4 NO 3, AlCl 3, ZnSO 4);

- zəif əsasın katyonu və zəif turşunun anionu (Mg (CH 3 COO) 2, NH 4 F).

Zəif əsasların kationları və/və ya zəif turşuların anionları su molekulları ilə qarşılıqlı əlaqədə olur; güclü əsasların kationlarından və güclü turşuların anionlarından əmələ gələn duzlar hidrolizdən keçmir.

Çoxalmış yüklü kationlar və anionlar tərəfindən əmələ gələn duzların hidrolizi mərhələlərlə gedir; Aşağıda konkret misallar belə duzların hidrolizi üçün tənliklər tərtib edərkən əməl etmək tövsiyə olunan əsaslandırma ardıcıllığını göstərir.


Qeydlər

1. Daha əvvəl qeyd edildiyi kimi (5-ci səhifədə 2-ci qeydə baxın) ammonium hidroksidinin güclü əsas olduğuna dair alternativ fikir var. Güclü turşuların əmələ gətirdiyi ammonium duzlarının, məsələn, NH 4 Cl, NH 4 NO 3, (NH 4) 2 SO 4 məhlullarında mühitin turşu reaksiyası bu yanaşma ilə ammoniumun geri dönən dissosiasiya prosesi ilə izah olunur. ion NH 4 + ⇄ NH 3 + H + və ya daha dəqiq NH 4 + + H 2 O ⇄ NH 3 + H 3 O +.

2. Ammonium hidroksid güclü əsas hesab edilirsə, onda zəif turşuların əmələ gətirdiyi ammonium duzlarının məhlullarında, məsələn, NH 4 F, NH 4 + + F - ⇆ NH 3 + HF tarazlığı nəzərə alınmalıdır, burada ammiak molekulları və zəif turşu anionları arasında H + ionu üçün rəqabət.


Misal 8.1 Natrium karbonatın hidroliz reaksiyalarının tənliklərini molekulyar və ion-molekulyar formada yazın. Məhlulun pH-nı göstərin (pH>7, pH<7 или pH=7).

1. Duz dissosiasiya tənliyi: Na 2 CO 3 ® 2Na + + CO 3 2–

2. Duz güclü əsas NaOH və kationlarından (Na +) əmələ gəlir zəif turşunun anionu (CO 3 2-). H2CO3. Beləliklə, duz anionda hidrolizə olunur:

CO 3 2– + HOH ⇆ ... .

Hidroliz əksər hallarda tərs gedir (işarəsi ⇄); hidroliz prosesində iştirak edən 1 ion üçün 1 HOH molekulu qeydə alınır .

3. Mənfi yüklü karbonat CO 3 2– ionları müsbət yüklü H + ionları ilə birləşərək onları HOH molekullarından ayırır və hidrokarbonat HCO 3 – ionlarını əmələ gətirir; məhlul OH ionları ilə zənginləşdirilmişdir - (qələvi mühit; pH> 7):

CO 3 2– + HOH ⇆ HCO 3 – + OH – .

Bu, Na 2 CO 3 hidrolizinin birinci mərhələsinin ion-molekulyar tənliyidir.

4. Molekulyar formada hidrolizin birinci mərhələsinin tənliyini tənlikdə mövcud olan bütün CO 3 2– + HOH ⇆ HCO 3 – + OH – anionları (CO 3 2–, HCO 3 – və OH –) birləşdirməklə əldə etmək olar. Na + kationları ilə Na 2 CO 3, NaHCO 3 və əsas NaOH duzlarını əmələ gətirir:

Na 2 CO 3 + HOH ⇆ NaHCO 3 + NaOH.

5. Birinci mərhələdə hidroliz nəticəsində hidrolizin ikinci mərhələsində iştirak edən hidrokarbonat ionları əmələ gəlmişdir:

HCO 3 - + HOH ⇆ H 2 CO 3 + OH -

(mənfi yüklü bikarbonat HCO 3 - ionları müsbət yüklü H + ionlarına bağlanır, onları HOH molekullarından ayırır).

6. Molekulyar formada hidrolizin ikinci mərhələsinin tənliyini tənlikdə mövcud olan HCO 3 - + HOH ⇆ H 2 CO 3 + OH - anionları (HCO 3 - və OH -) Na + kationları ilə əlaqələndirməklə əldə etmək olar, NaHCO 3 duzu və əsas NaOH əmələ gətirir:

NaHCO 3 + HOH ⇆ H 2 CO 3 + NaOH

CO 3 2– + HOH ⇆ HCO 3 – + OH – Na 2 CO 3 + HOH ⇆ NaHCO 3 + NaOH

HCO 3 - + HOH ⇆ H 2 CO 3 + OH - NaHCO 3 + HOH ⇆ H 2 CO 3 + NaOH.

Misal 8.2 Alüminium sulfatın hidrolizi reaksiyalarının tənliklərini molekulyar və ion-molekulyar formada yazın. Məhlulun pH-nı göstərin (pH>7, pH<7 или pH=7).

1. Duz dissosiasiya tənliyi: Al 2 (SO 4) 3 ® 2Al 3+ + 3SO 4 2–

2. Duz əmələ gəlir zəif əsasın kationları (Al 3+). Güclü H 2 SO 4 turşusunun Al (OH) 3 və anionları (SO 4 2–). Buna görə də duz kationda hidroliz olunur; 1 Al 3+ ionunda 1 HOH molekulu qeydə alınır: Al 3+ + HOH ⇆ … .

3. Müsbət yüklü Al 3+ ionları mənfi yüklü OH - ionları ilə birləşərək onları HOH molekullarından ayırır və hidroksoalüminium ionları AlOH 2+ əmələ gətirir; məhlul H + ionları ilə zənginləşdirilmişdir (turşu; pH<7):

Al 3+ + HOH ⇆ AlOH 2+ + H + .

Bu, Al 2 (SO 4) 3 hidrolizinin birinci mərhələsinin ion-molekulyar tənliyidir.

4. Molekulyar formada hidrolizin birinci mərhələsinin tənliyini SO ilə tənlikdə mövcud olan bütün Al 3+ + HOH ⇆ AlOH 2+ + H + kationlarını (Al 3+, AlOH 2+ və H +) əlaqələndirməklə əldə etmək olar. 4 2– Al 2 (SO 4) 3, AlOHSO 4 və H 2 SO 4 turşusunun duzlarını əmələ gətirən anionlar:

Al 2 (SO 4) 3 + 2HOH ⇆ 2AlOHSO 4 + H 2 SO 4.

5. Birinci mərhələdə hidroliz nəticəsində hidrolizin ikinci mərhələsində iştirak edən hidroksoalüminium kationları AlOH 2+ əmələ gəlmişdir:

AlOH 2+ + HOH ⇆ Al(OH) 2 + + H +

(müsbət yüklü AlOH 2+ ionları mənfi yüklü OH - ionlarına bağlanaraq onları HOH molekullarından ayırır).

6. Molekulyar formada hidrolizin ikinci mərhələsinin tənliyini bütün AlOH 2+ + HOH ⇆ Al(OH) 2 + + H + kationlarını (AlOH 2+, Al(OH) 2 + və H +) birləşdirməklə əldə etmək olar. ) AlOHSO 4, (Al (OH) 2) 2 SO 4 və H 2 SO 4 turşusu əmələ gətirən SO 4 2- anionları ilə tənlikdə mövcuddur:

2AlOHSO 4 + 2HOH ⇆ (Al(OH) 2) 2 SO 4 + H 2 SO 4.

7. Hidrolizin ikinci mərhələsi nəticəsində hidrolizin üçüncü mərhələsində iştirak edən dihidrosoalüminium Al (OH) 2+ kationları əmələ gəlmişdir:

Al(OH) 2 + + HOH ⇆ Al(OH) 3 + H +

(müsbət yüklü Al(OH) 2 + ionları mənfi yüklü OH - ionlarına bağlanaraq onları HOH molekullarından ayırır).

8. Molekulyar formada hidrolizin üçüncü mərhələsinin tənliyini Al(OH) 2 + + HOH ⇆ Al(OH) 3 + H + kationlarını (Al(OH) 2 + və H +) birləşdirməklə əldə etmək olar. duz (Al (OH) 2) 2 SO 4 və H 2 SO 4 turşusu əmələ gətirən SO 4 anionları 2- ilə tənlik:

(Al(OH) 2) 2 SO 4 + 2HOH ⇆ 2Al(OH) 3 + H 2 SO 4

Bu mülahizələr nəticəsində aşağıdakı hidroliz tənliklərini əldə edirik:

Al 3+ + HOH ⇆ AlOH 2+ + H + Al 2 (SO 4) 3 + 2HOH ⇆ 2AlOHSO 4 + H 2 SO 4

AlOH 2+ + HOH ⇆ Al(OH) 2 + + H + 2AlOHSO 4 + 2HOH ⇆ (Al(OH) 2) 2 SO 4 + H 2 SO 4

Al(OH) 2 + + HOH ⇆ Al(OH) 3 + H + (Al(OH) 2) 2 SO 4 + 2HOH ⇆ 2Al(OH) 3 + H 2 SO 4.

Misal 8.3 Ammonium ortofosfatın hidroliz reaksiyalarının tənliklərini molekulyar və ion-molekulyar formada yazın. Məhlulun pH-nı göstərin (pH>7, pH<7 или pH=7).

1. Duz dissosiasiya tənliyi: (NH 4) 3 PO 4 ® 3NH 4 + + PO 4 3–

2. Duz əmələ gəlir zəif əsasın kationları (NH 4+). NH4OH və anionlar

(PO 4 3-) zəif turşu H3PO4. Beləliklə, duz həm kation, həm də anionu hidroliz edir : NH 4 + + PO 4 3– +HOH ⇆ … ; ( bir cüt NH 4 + və PO 4 3- ionları üçün bu halda 1 HOH molekulu qeydə alınır ). Müsbət yüklü NH 4 + ionları mənfi yüklü OH - ionlarına bağlanır, onları HOH molekullarından ayırır, zəif NH 4 OH əsasını, mənfi yüklü PO 4 3- ionları isə H + ionları ilə birləşərək hidrogen fosfat ionları HPO 4 2 əmələ gətirir. –:

NH 4 + + PO 4 3– + HOH ⇆ NH 4 OH + HPO 4 2– .

Bu, hidrolizin birinci mərhələsinin (NH 4) 3 PO 4 ion-molekulyar tənliyidir.

4. Molekulyar formada hidrolizin birinci mərhələsinin tənliyini tənlikdə mövcud olan anionları (PO 4 3–, HPO 4 2–) NH 4+ kationları ilə birləşdirərək, duzları (NH 4) 3 PO 4 yaratmaqla əldə etmək olar. , (NH 4) 2 HPO 4:

(NH 4) 3 PO 4 +HOH ⇆ NH 4 OH + (NH 4) 2 HPO 4.

5. Birinci mərhələdə hidroliz nəticəsində HPO 4 2– hidrofosfat anionları əmələ gəlmişdir ki, onlar NH 4+ kationları ilə birlikdə hidrolizin ikinci mərhələsində iştirak edirlər:

NH 4 + + HPO 4 2– + HOH ⇆ NH 4 OH + H 2 PO 4 –

(NH 4 + ionları OH - ionlarına, HPO 4 2- ionları - H + ionlarına bağlanır, onları HOH molekullarından ayırır, zəif əsas NH 4 OH və dihidrogen fosfat ionları H 2 PO 4 -).

6. Molekulyar formada hidrolizin ikinci mərhələsinin tənliyini NH 4 + + HPO 4 2– + HOH ⇆ NH 4 OH + H 2 PO 4 – tənlikdə mövcud olan anionları (HPO 4 2– və) əlaqələndirməklə əldə etmək olar. H 2 PO 4 –) NH 4 + kationları ilə, duzları (NH 4) 2 HPO 4 və NH 4 H 2 PO 4 əmələ gətirir:

(NH 4) 2 HPO 4 +HOH ⇆ NH 4 OH + NH 4 H 2 PO 4.

7. Hidrolizin ikinci mərhələsi nəticəsində NH 4 + kationları ilə birlikdə hidrolizin üçüncü mərhələsində iştirak edən dihidrofosfat anionları H 2 PO 4 - əmələ gəlmişdir:

NH 4 + + H 2 PO 4 - + HOH ⇆ NH 4 OH + H 3 PO 4

(NH 4 + ionları OH - ionlarına, H 2 PO 4 - ionları H + ionlarına bağlanır, onları HOH molekullarından ayırır və zəif elektrolitlər NH 4 OH və H 3 PO 4 əmələ gətirir).

8. Molekulyar formada hidrolizin üçüncü mərhələsinin tənliyini H 2 PO 4 - tənliyində mövcud olan NH 4 + + H 2 PO 4 - + HOH ⇆ NH 4 OH + H 3 PO 4 anionlarını əlaqələndirməklə əldə etmək olar. NH 4 + kationları və əmələ gətirən duz NH 4 H 2 PO 4:

NH 4 H 2 PO 4 + HOH ⇆ NH 4 OH + H 3 PO 4.

Bu mülahizələr nəticəsində aşağıdakı hidroliz tənliklərini əldə edirik:

NH 4 + +PO 4 3– +HOH ⇆ NH 4 OH+HPO 4 2– (NH 4) 3 PO 4 +HOH ⇆ NH 4 OH+(NH 4) 2 HPO 4

NH 4 + +HPO 4 2– +HOH ⇆ NH 4 OH+H 2 PO 4 – (NH 4) 2 HPO 4 +HOH ⇆ NH 4 OH+NH 4 H 2 PO 4

NH 4 + +H 2 PO 4 - +HOH ⇆ NH 4 OH + H 3 PO 4 NH 4 H 2 PO 4 +HOH ⇆ NH 4 OH + H 3 PO 4.

Hidroliz prosesi əsasən birinci mərhələdə gedir, ona görə də həm kation, həm də anion tərəfindən hidroliz olunan mühitin duz məhlulunda reaksiyası, hidrolizin birinci mərhələsində əmələ gələn zəif dissosiasiya olunan elektrolitlərdən hansının daha güclü olması ilə müəyyən edilir. . Baxılan işdə

NH 4 + + PO 4 3– + HOH ⇆ NH 4 OH + HPO 4 2–

mühitin reaksiyası qələvi olacaq (pH> 7), çünki HPO 4 2– ionu NH 4 OH-dən daha zəif elektrolitdir: KNH 4 OH = 1,8 10 –5 > KHPO 4 2– = K III H 3 PO 4 = 1,3 × 10 -12 (HPO 4 2- ionunun dissosiasiyası üçüncü mərhələdə H 3 PO 4-ün dissosiasiyasıdır, buna görə də KHPO 4 2 - \u003d K III H 3 PO 4).

Tapşırıq nömrəsi 10

Duzların hidrolizi reaksiyalarının tənliklərini molekulyar və ion-molekulyar formada yazın (cədvəl 10). Məhlulun pH-nı göstərin (pH>7, pH<7 или pH=7).

Cədvəl 10 - 10 nömrəli tapşırığın şərtləri

seçim nömrəsi Duzların siyahısı seçim nömrəsi Duzların siyahısı
a) Na 2 CO 3, b) Al 2 (SO 4) 3, c) (NH 4) 3 PO 4 a) Al(NO 3) 3, b) Na 2 SeO 3, c) (NH 4) 2 Te
a) Na 3 PO 4, b) CuCl 2, c) Al(CH 3 COO) 3 a) MgSO 4, b) Na 3 PO 4, c) (NH 4) 2 CO 3
a) ZnSO 4, b) K 2 CO 3, c) (NH 4) 2 S a) CrCl 3, b) Na 2 SiO 3, c) Ni(CH 3 COO) 2
a) Cr(NO 3) 3, b) Na 2 S, c) (NH 4) 2 Se a) Fe 2 (SO 4) 3, b) K 2 S, c) (NH 4) 2 SO 3

Cədvəl 10 davam etdi

seçim nömrəsi Duzların siyahısı seçim nömrəsi Duzların siyahısı
a) Fe (NO 3) 3, b) Na 2 SO 3, c) Mg (NO 2) 2
a) K 2 CO 3, b) Cr 2 (SO 4) 3, c) Be(NO 2) 2 a) MgSO 4, b) K 3 PO 4, c) Cr(CH 3 COO) 3
a) K 3 PO 4, b) MgCl 2, c) Fe(CH 3 COO) 3 a) CrCl 3, b) Na 2 SO 3, c) Fe(CH 3 COO) 3
a) ZnCl 2, b) K 2 SiO 3, c) Cr(CH 3 COO) 3 a) Fe 2 (SO 4) 3, b) K 2 S, c) Mg (CH 3 COO) 2
a) AlCl 3, b) Na 2 Se, c) Mg(CH 3 COO) 2 a) Fe (NO 3) 3, b) Na 2 SiO 3, (NH 4) 2 CO 3
a) FeCl 3, b) K 2 SO 3, c) Zn(NO 2) 2 a) K 2 CO 3, b) Al(NO 3) 3, c) Ni(NO 2) 2
a) CuSO 4, b) Na 3 AsO 4, c) (NH 4) 2 SeO 3 a) K 3 PO 4, b) Mg (NO 3) 2, c) (NH 4) 2 SeO 3
a) BeSO 4, b) K 3 PO 4, c) Ni(NO 2) 2 a) ZnCl 2, Na 3 PO 4, c) Ni(CH 3 COO) 2
a) Bi(NO 3) 3, b) K 2 CO 3 c) (NH 4) 2 S a) AlCl 3, b) K 2 CO 3, c) (NH 4) 2 SO 3
a) Na 2 CO 3, b) AlCl 3, c) (NH 4) 3 PO 4 a) FeCl 3, b) Na 2 S, c) (NH 4) 2 Te
a) K 3 PO 4, b) MgCl 2, c) Al(CH 3 COO) 3 a) CuSO 4, b) Na 3 PO 4, c) (NH 4) 2 Se
a) ZnSO 4, b) Na 3 AsO 4, c) Mg(NO 2) 2 a) BeSO 4, b) b) Na 2 SeO 3, c) (NH 4) 3 PO 4
a) Cr(NO 3) 3, b) K 2 SO 3, c) (NH 4) 2 SO 3 a) BiCl 3, b) K 2 SO 3, c) Al(CH 3 COO) 3
a) Al(NO 3) 3, b) Na 2 Se, c) (NH 4) 2 CO 3 a) Fe(NO 3) 2, b) Na 3 AsO 4, c) (NH 4) 2 S

Biblioqrafiya

1. Lurie, Yu.Yu. Analitik kimya kitabçası / Yu.Yu. Lurie. - M.: Kimya, 1989. - 448 s.

2. Rabinoviç, V.A. Qısa kimyəvi məlumat kitabı / V.A. Rabinoviç, Z.Ya. Xavin - L.: Kimya, 1991. - 432 s.

3. Qlinka, N.L. Ümumi kimya / N.L. Qlinka; red. V.A. Rabinoviç. – 26-cı nəşr. - L.: Kimya, 1987. - 704 s.

4. Qlinka, N.L. Ümumi kimya üzrə tapşırıqlar və tapşırıqlar: universitetlər üçün dərslik / N.L. Qlinka; red. V.A.Rabinoviç və H.M. Rubina - 22-ci nəşr. - L .: Kimya, 1984. - 264 s.

5. Ümumi və qeyri-üzvi kimya: texnoloji ixtisasların tələbələri üçün mühazirə qeydləri: 2 saat ərzində / Mogilev Dövlət Qida Universiteti; auth.-stat. V.A. Oqorodnikov. - Могильев, 2002. - 1-ci hissə: Kimyanın ümumi sualları. – 96 səh.


Təhsil nəşri

ÜMUMİ KİMYA

Metodik göstərişlər və nəzarət tapşırıqları

distant təhsilin texnoloji ixtisaslarının tələbələri üçün

Tərtib edən: Oqorodnikov Valeri Anatolyeviç

Redaktor T.L.Mateusz

Texniki redaktor A.A. Şerbakova

Çap üçün imzalanmışdır. Format 60´84 1/16

Ofset çap. Qulaqlıq vaxtları. Ekranı çap etmək

Dövr. Soba Ray. red. l. 3.

Tiraj nüsxələri. Sifariş verin.

Redaksiya və nəşriyyat şöbəsinin rizoqrafında çap edilmişdir

təhsil müəssisələri

"Mogilev Dövlət Qida Universiteti"